煤化工合成气低温分离工艺优化与分析

目的以新疆哈密某公司煤化工工艺过程为研究对象,解决煤化工合成气低温分离液化系统高能耗问题。方法通过Aspen HYSYS软件模拟了单级混合制冷剂合成天然气分离液化流程,采用BOX算法,以系统最低能耗为目标函数,冷箱最小换热温差3℃为约束条件,优化了混合制冷剂组分配比及混合制冷剂循环一、二级压缩压力。结果在保证LNG和制甲醇原料气产量不变的前提下,优化后冷箱冷热复合曲线更接近且平滑,换热效果更优,系统总能耗降低了16.59%,火用效率由37.96%提升至43.04%,显著提高了能源利用率。结论BOX算法优化混合冷剂配比及压缩压力对降低合成气液化工艺能耗、提高系统火用效率有显著效果,对煤化工合成气低温分离液化工艺的研究具有借鉴意义。

Aspen HYSYS软件在天然气低温分离中的模拟应用

简单介绍了南海某气田低温分离工艺及开发后期的低压生产状况,利用Aspen HYSYS软件模拟低温分离工艺流程,并且模拟分析低温分离器在不同压力下流体的相态变化及对烃露点的影响。结果表明,随着分离器操作压力的降低,凝析油中C3组分增加,有利于LPG回收;模拟分析为优化低压生产工艺参数和改进措施提供了指导依据。

天然气低温分离工艺中汞的分布模拟

掌握汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律对含汞气田的合理开发具有重要的指导作用。为此,利用稳态流程模拟VMGSim软件模拟了某含汞气田天然气的低温分离处理工艺流程,研究了汞在天然气脱水脱烃工艺流程中的分布规律。结论指出:含汞天然气经过低温分离后,汞可能进入乙二醇富液、外输干气、凝析油和三相分离器闪蒸气等物流中,各物流中汞浓度随原料气汞浓度增加而增加的趋势依次减弱,乙二醇富液中汞含量增加趋势最显著,闪蒸气中汞含量增加趋势最弱;天然气低温分离工艺能有效降低外输干气的汞浓度,可使外输干气中的汞含量达标,从而提高外输干气在输送和利用过程中的安全性;在含汞天然气低温分离过程中,三相分离器闪蒸气、凝析油、乙二醇富液再生塔塔顶未凝气及污水中的汞含量偏高,需要加强防护和净化处理。

榆林南区低温分离工艺运行分析

榆林气田南区从2001年建成投产以来,目前已有20×108m3/a的生产规模。榆林南区为产少量凝析油的低渗透气藏,其开发难度较大。为了高效合理地进行开发生产,在总结榆林气田南区低温分离工艺技术和实际应用效果的基础上,结合气田采用的高压集气、集中注醇、多井加热、节流制冷等配套工艺技术,研究了榆林南区低温分离工艺的运行特征、运行效果,并进行了评价,为下步优化该区低温分离工艺提供了可靠的依据。

井下节流技术在低温分离工艺中的应用

在简要介绍井下节流技术在国内外应用现状的基础上,针对长庆气田采用高压集气集中注醇工艺流程、部分气井及集气管线在生产运行过程中暴露出堵塞严重等问题,通过大量室内性能试验研究,对卡瓦式井下节流器及配套工具进行了改进完善,研发了预置工作筒式井下节流器,开展了室内试验研究和6口井的现场试验。通过井下节流技术在榆林气田的应用,实现了“单井不注醇或少注醇、集气站不加热节流降压、低温分离”工艺,降低了加热炉负荷,减少了燃气和甲醇消耗量,提高了经济效益。通过研究及试验,初步形成了适合低温分离工艺的井下节流配套技术,具有明显的技术经济和社会效益,为高效开发长庆气田上古生界气藏提供了一种有效的技术途径。

井下节流技术在低温分离工艺中的配套应用

长庆榆林气田集气站内采用多井加热、节流制冷、低温分离工艺流程,气井井口压力为18～22MPa,单井进站天然气直接节流制冷后温度将低于-20℃,这超过了集气站所采用设备普通20#钢适用温度范围,需要先经加热后再节流,才能达到低温分离工艺温度要求。针对集气站低温分离工艺运行实际,为解决多井集气站所辖低产气井井筒积液、采气管线水合物堵塞频繁等问题,引入井下节流技术,研究了井下节流技术和配套低温分离工艺应用基本原理和技术关键,现场共成功配套应用14井次,使单井采气管线运行压力降为10～12MPa,单井进站天然气直接节流制冷,停运了多井加热炉,不但满足了低温分离工艺温度-8～-18℃的要求,而且有效解决了低产气井水合物堵塞等问题,实现了正常生产和节能降耗,减少了甲醇注入量和燃气消耗,提高了气井采气时率,14口井每天可节能价值约1.07万元,经济效益显著。

榆林气田新旧低温分离工艺的对比分析

榆林气田天然气中含有微量凝析油,在管输中有液态烃析出,不能满足下游用户的要求。为彻底解决该问题,先后在榆总站建设了两套大面积换热、节流、低温分离工艺装置,并在现场进行了工业性试验。试验从换热效果、装置所用的甲醇量、外输的烃露点等方面进行,取得了技术上的成功。为此,对新旧低温分离工艺运行参数以及换热器的性能等进行了对比分析,在相同的压差下,管翅式换热器比板翅式换热器的换热效果更好,且运行费用低,操作难度降低。同时,在节流后一定的温度条件下,需要的节流阀前后的压差较小,说明低温分离工艺不仅能合理利用天然气自身的能量,而且对微含凝析油气田的地面工艺具有借鉴意义。

丙烷脱氢制丙烯低温分离工艺分析

为确立丙烷脱氢制丙烯工艺中低温分离单元的最佳制冷流程,采用PRO/Ⅱ8.2化工流程模拟软件,对低温分离单元进行模拟计算,考察了温度和压力对低温分离效果的影响,分析并确立了最佳分离温度和压力范围;在分离效果相同的前提下,分别比较了丙烯+乙烯级联制冷、丙烯预冷+混合制冷和丙烯预冷+富氢气膨胀制冷3种制冷流程的公用工程消耗以及各自的优缺点。结果表明:产品压缩机出口压力对分离效果影响较小,在确保下游装置能够正常操作的情况下,分离压力应尽可能低;分离温度是影响分离效果的主要因素,较为经济的分离温度为-90—-100℃;相对于其他2种流程,丙烯+乙烯级联制冷流程具有技术成熟、能耗低和操作简单等优点,更适合于丙烷脱氢制丙烯工艺。

气液聚结器在天然气低温分离工艺中的应用

中国石油长庆油田分公司第二采气厂天然气低温分离工艺中 ,用传统的机械分离方法在低温脱油的同时不能达到脱水的目的 ,仍需用加热炉、脱水撬进行常温脱水净化处理 ,增加了建设投资和运行费用。现场采用美国颇尔公司生产的气液聚结器进行低温气液分离后 ,在脱除凝析油的同时 ,也脱除了水 ,简化了天然气的净化处理工艺 ,出口天然气满足外输气质量标准 ,节约了一次投资费用和相应燃气消耗费用 ,经济效益在 1 72 2×1 0 4RMB

天然气低温分离工艺中汞的分布特征及控制措施

为探究天然气低温分离工艺中汞的分布规律,以某高含汞气田为例,采用ASPEN PLUS软件对该气田低温分离流程进行模拟,同时研究了原料气汞浓度、乙二醇循环量及浓度、低温分离温度等运行参数对流程中主要物流点处汞含量的影响。研究表明,天然气中单质汞有64.61%转移至外输干气中,27.33%转移至再生塔塔顶气相中,6.11%转移至废液中,其余少量单质汞转移至凝析油及醇烃液分离器气相中;而天然气中有机汞有46.73%转移至外输干气中,15.96%转移至再生塔塔顶气相中,34.84%转移至凝析油中,其余少部分有机汞转移至废液及醇烃液分离器气相中,与单质汞分布规律有明显不同。针对汞污染现状,提出天然气湿气脱汞及凝析油气提处理工艺,从源头上控制工艺流程汞污染。

天然气低温分离工艺研究

对天然气低温分离工艺中的注醇节流工艺进行研究,考察不同分离工艺中乙二醇注入量和外输压力的影响。通过比较发现,天然气低温分离工艺应选用两级注醇工艺,该流程一般适用于大型、稳产气田。

长北气田SMSM低温分离器的优化改造

鄂尔多斯盆地长北气田在国内首次使用了壳牌石油公司的专利技术——SMSM低温分离器。该分离器同时具有过滤式分离器、涡流管除沫器和垂直分离器的优点,但投产后发现天然气处理量达不到设计要求且外输天然气露点不合格。为此,通过对该低温分离器的参数进行倒推计算,找到了原因之所在:SMSM式低温分离器内件结构存在问题,涡流管、二级出口的数量不够。因此,对其进行了改造,割开了被封闭的涡流管进出口的盖片。经考核,改造后的SMSM低温分离器处理量最大可达669×104m3/d且外输产品气露点合格。该低温分离器的成功优化改造,对国内相关设计单位有借鉴作用。

温室气体CO_2低温分离过程的研究

基于一套等温VLE的文献数据,本文首先以状态方程法,分别选用RKS、PSRK、PR、RKS-BM、PR-BM和UNIQUAC等热力学模型进行计算,考察了这些模型对CO_2-H_2体系适用性。结果发现RKS方程和PR方程适应性较好。对CO_2-H_2的低温分离工艺进行了模拟,并进行了热力学分析,每生产1kg CO_2需消耗425.83 kJ压缩功和496.79kJ的低温(-125℃)冷量。

天然气低温分离制冷能耗分析与估算

榆林气田南区天然气净化处理采用丙烷制冷低温分离脱水脱烃处理工艺,应用比较普遍的大面积换热预冷技术,利用丙烷制冷产生的小温降先将天然气大幅度预冷,再经过丙烷制冷达到分离温度。本文通过对制冷分离前后天然气进行全组分分析,利用处理前后系统中各物质条件(温度、状态)的变化情况建立数学模型,对天然气低温分离所需制冷量进行分析估算,为丙烷制冷系统改造提供参考依据。

09MnNiDR/S31603厚壁复合低温分离器焊接制造技术

具备低温服役、抗高压、耐腐蚀特点的海洋油气处理设备应用越来越广泛。文中以09MnNiDR/S31603厚壁复合低温分离器为例,通过合理选用材料,研究制订了焊接接头形式、焊接工艺及热处理工艺,结果表明,-70℃低温冲击韧性、强度、耐蚀性等技术指标达到了设计要求,同时具备良好的经济效益,为该类型压力容器设备的焊接制造提供借鉴。

煤矿区煤层气低温分离液化工艺功耗分析

文中分析了煤矿区煤层气含氧低温分离液化工艺及脱氧的低温分离液化工艺的功耗。结果表明,前者分离液化功耗要高于后者。主要原因是前者出于安全考虑,必须在较低压力下进行N2和CH4分离,所需分离液化冷量级为液氮温度级;后者由于脱掉氧,可以加压到较高压力,在液甲烷温度级就可进行分离液化;后者的热力学效率是前者的2倍。

轻烃回收低温分离单元的提量优化模拟分析

针对中海石油湛江分公司涠洲终端处理厂轻烃回收装置因处理量增加导致干气产品烃的露点偏高的问题,借助ASPENPLUS软件模拟工艺流程,分析了低温分离单元的敏感性因素,确定了丙烷蒸发器的制冷能力不足和丙烷压缩机水冷器的运行不佳,是导致低温分离系统分离效果差的主要原因。将比热高的原油稳定气经预冷后直接送入脱乙烷塔进行气液分离,并改善循环冷却水水质后,有效改善了丙烷制冷系统的制冷效果,降低了干气温度,提高了膨胀机的J-T效率,降低了分离系统的整体温度,分离效果有明显改善,外输干气烃的露点由-65℃降至-80℃。

海上平台超壁厚低温分离器选型分析

以南海某油气平台工程设计为实例,介绍了超壁厚低温分离器在工程应用中遇到的制造瓶颈。从解决工程实际问题出发,对低温分离器内件形式进行选型探讨,结合内件类型和工程计算,给出了不同内件形式下低温分离器直径和设备壁厚。通过采用轴向旋流高效组合内件,大幅降低了低温分离器直径和壁厚,解决了超壁厚低温分离器制造和焊接冲击问题,为今后深海油气田开发中低温分离器选型提供了工程经验。

硫化烯烃中硫酮的低温分离研究

本文对低温筚取分离去除硫化烯烃中的硫酮的方法进行了研究。对苹取剂种类、萃取剂与硫化烯烃质量比、萃取温度、苹取时间等影响筚取效果的因素进行了考察，

低温分离器的超声检测

针对低温分离器制造过程中容易产生缺陷,在使用过程制造缺陷容易扩展的实际情况,制定详细的超声检测方法和工艺,对可能产生的缺陷进行有效检测,为设备的制造质量及安全使用提供保障。